第2章 使用lDE集成开发工具
(视频讲解:9分钟)
集成开发工具是用于程序开发的应用程序,一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等。集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等一体化的开发软件。
学习摘要:
了解Eclipse项目
掌握Eclipse的下载与安装
掌握Eclipse的汉化与插件安装
熟悉Eclipse界面
使用Eclipse开发Java程序
使用Eclipse开发桌面程序
使用Eclipse调试程序
2.1 Eclipse简介
Eclipse是目前最流行的Java集成开发工具之一,它是基于Java语言编写,开放源代码的、可扩展的(Integrated Development Environment,IDE)开发工具,由IBM公司投资4 000万美元开发并捐赠给开源社区。Eclipse为编程人员提供了一流的Java程序开发环境。Eclipse平台体系结构是在插件概念的基础上构建,插件是Eclipse平台最具特色的特征之一,这也是其区别于其他开发工具的特征之一。学习完本堂课之后,读者将对Eclipse有一个初步的了解,为后面的深入学习作铺垫。
2.2 Eclipse下载与安装
2.2.1 Eclipse分类
Eclipse目前划分几个不同的安装包版本,其中包括Java环境安装包、JEE环境安装包、C/C++语言安装包、RCP/Plugin插件安装包、Modeling建模环境安装包、(JEE BIRT)Reporting企业级报表安装包和Classic标准安装包等,如图2.1所示。另外Eclipse还支持PHP、JavaScript等其他语言的版本。
图2.1 Eclipse安装包分类
2.2.2 下载Eclipse
在浏览器中输入网址(http://www.eclipse.org/downloads/eclipse-packages/)进入Eclipse官方下载网站,在撰写本书时,Eclipse的最新版本是Eclipse Oxygen.3a(4.7.3a),Eclipse的具体下载步骤如下。
(1)进入Eclipse官方下载网站后,单击页面中的Eclipse IDE for Java EE Developers超链接,可以进入该版本Eclipse的下载页面,如图2.2所示。
图2.2 Eclipse主页
(2)在Eclipse的下载页面包含很多对不同系统平台的下载超链接,例如:Windows、Mac OS X、Linux等,如图2.3所示。单击Windows 64 bit超链接进入镜像下载页面,如果读者要下载其他系统平台的Eclipse,可以单击相应平台的超链接。
(3)在Eclipse下载镜像的网页中,服务器已经为用户提供了根据IP地址判断的最佳下载镜像的超链接,同时服务器也自动选择了适合用户操作系统的Eclipse版本。如图2.4所示的页面是Win64版本的Eclipse下载页面,单击该页面中的DOWNLOAD按钮即可下载Win64版本的Eclipse。
下载的Eclipse安装包是一个ZIP压缩文件,把它直接解压缩到D盘或其他磁盘中,运行文件夹里的Eclipse.exe文件即可启动Eclipse。但是前提要求计算机安装了Java环境。
图2.3 Eclipse的下载页面
图2.4 Eclipse的下载页面
2.2.3 安装中文语言包
下载的Eclipse默认是英文版本,对于不同国别的用户来说,还是使用自己国家的语言最流畅,为方便读者的学习,本节将向读者介绍如何获取和安装Eclipse的中文语言包,同时也可以下载其他国家的语言包。
Eclipse3.3之后的版本没有提供相应的多国语言包。但是Eclipse Babel Project项目可以实现新版本Eclipse的国际化,可以为Eclipse提供多语言包的安装,包括简体中文、繁体中文、日文、韩文等。下面将介绍安装中文语言包的步骤。
(1)在浏览器地址栏输入Babel项目的网址(http://babel.eclipse.org/),按Enter键打开项目首页,如图2.5所示。单击Download a language pack超链接。
图2.5 Babel工程的首页面
(2)在Babel项目的下载页面中包含Eclipse的语言包更新站点信息,如图2.6所示。单击Oxygen超链接到对应版本的语言包页面。
图2.6 Babel项目的下载页面
(3)在Babel Language Packs for Oxygen页面上,找到Chinese(Simplifled)超链接,如图2.7所示。它下面包含简体中文语言包,这些中文语言包适用于不同的Eclipse插件,其中BabelLanguagePack-eclipse-zh_…….zip文件是Eclipse的核心语言包。下载后,将语言包解压缩并覆盖Eclipse相应的文件夹便可附加中文语言包。
图2.7 语言包下载页面
2.2.4 启动Eclipse
现在已经配置好Eclipse的多国语言包,可以启动Eclipse,在Eclipse的安装文件夹运行eclipse.exe文件,Eclipse在启动的时候,会弹出“工作空间启动程序”对话框,该对话框用于设置Eclipse的工作空间,工作空间用于保存Eclipse建立的程序项目和相关设置。在“工作空间”后的文本框中输入.\workspace,单击“确定”按钮,将启动Eclipse。Eclipse的效果如图2.8所示。
图2.8 设置工作空间
注意
在每次启动Eclipse时,Eclipse都会出现设置工作空间的对话框,通过选中“将此值用作缺省值并且不再询问”复选框设置默认工作空间,这样Eclispe启动时就不会再询问工作空间的设置。
Eclipse首次启动时,会显示欢迎界面,在欢迎界面中包含Eclipse的概述、新增内容、样本、教程以及工作台的相关按钮,如图2.9所示。这个界面可以定制不同的样式布局。
图2.9 Eclipse的欢迎界面
2.3 熟悉Eclipse
虽然使用记事本和JDK编译工具已经可以编写Java程序,但是,在项目开发过程中,必须使用大型的IDE集成开发工具来编写Java程序,这样可以避免编码错误、方便管理项目结构,而且使用IDE集成开发工具的代码辅助功能可以快速地录入程序代码。本节将介绍Eclipse开发工具,包括它的安装、配置与启动、菜单栏、工具类和各种视图的作用等。
2.3.1 Eclipse工作台
在Eclispe的欢迎界面中,单击“工作台”按钮或者关闭欢迎视图界面,将显示Eclipse的工作台。Eclipse工作台是程序人员开发程序的主要场所,Eclipse还可以将各种插件无缝的集成到工作台中,也可以在工作台中开发各种插件。Eclipse工作台主要包括标题栏、菜单栏、工具栏、编辑器、透视图和相关的视图等,如图2.10所示。在接下来的章节,将介绍Eclipse的菜单与工具栏及什么是透视图、视图,并介绍常用视图。
图2.10 缩放后的Eclipse工作台
2.3.2 透视图与视图
透视图和视图是Eclipse中的概念名词,本节将分别介绍什么是透视图,什么是视图,以及它们在Eclipse中的作用。
1.透视图
透视图是Eclipse工作台提供的附加组织层,也就是说,透视图起到一个组织的作用,它实现多个视图的布局和可用操作的集合,并为这个集合定义一个名字,例如Eclipse提供的透视图就组织了与Java程序设计有关的视图和操作的集合,而透视图负责组织与程序调试有关的视图和操作集。Eclipse的Java开发环境中提供了几种常用的透视图,如Java透视图、资源透视图、调试透视图、小组同步透视图等。不同的透视图之间可以进行切换,但是同一时刻只能使用一个透视图。
2.视图
视图多用于浏览信息的层次结构、显示活动编辑器的属性,例如“控制台”视图用于显示程序运行时的输出信息和异常错误,而“包资源管理器”视图可以浏览项目的文件组织结构。视图可以单独出现,也可以与其他视图以选项卡样式叠加在一起,它们可以有自己独立的菜单和工具栏,并且可以通过拖曳,随意改变布局位置。
技巧
在视图标题上右击,选择“以拆离”命令可以将视图从Eclipse工作台界面中分离,以单独窗口存在,同样的操作也可以将视图再次合并到工作台界面中。本书大部分视图都是从Eclipse中分离后才截取的界面效果。
2.3.3 “包资源管理器”视图
该视图用于浏览项目结构中的Java元素,包括包、类、类库的引用等,但最主要的用途是操作项目中的源代码文件,“包资源管理器”视图的界面如图2.11所示。
图2.11 拆分后的“包资源管理器”视图
2.3.4 编辑器视图
编辑器是工作台上的一个主要的可视实体。在任何一个透视图中,都会包含一个编辑器区域,该区域可以包含多个编辑器,Java编辑器打开HelloJava. java类文件的界面如图2.12所示。
图2.12 编辑器区域的Java编辑器
2.3.5 控制台
控制台视图用于显示程序运行时的输出结果和(Runtime Exception)运行时异常信息,在学习程序设计之前,必须使用控制台实现与程序的交互,例如为方便某个方法的调试,在方法执行前后分别输出“方法开始”和“方法结束”信息,控制台视图的界面如图2.13所示。
2.3.6 “大纲”视图
“大纲”视图显示当前在编辑器区域中打开的结构化文件的大纲,并列示结构化元素。“大纲”视图的内容是特定于编辑器的。图2.14所示的是针对Java源文件的“大纲”视图,其结构化元素有类、变量和方法。工具栏的内容也是特定于编辑器的。
图2.13 拆分后的“控制台”视图
图2.14 “大纲”视图
2.3.7 “问题”视图
当读者在工作台中使用资源时,各种构建器可以将问题、错误或警告自动记录在“问题”视图中。例如,当读者保存包含语法错误的Java源文件时,那些错误将记录在“问题”视图中。双击错误或警告的图标时,相关资源的编辑器将自动打开文件并转到相应的代码行,如图2.15所示。
图2.15 “问题”视图
2.3.8 透视图工具栏
透视图工具栏主要包括切换已经打开的不同透视图的缩略按钮,和选择打开其他视图的按钮。在相应的工具按钮上右击会弹出透视图的管理菜单,实现透视图的定制、关闭、复位、布局位置、是否显示文本等操作,如图2.16所示。
图2.16 透视图工具栏
2.3.9 视图工具栏
Eclipse界面中包含多种视图,这些视图各有不同的用途(有关视图的概念将在下一节讲解),根据视图的功能需求会在视图的标题栏位置添加相应的视图工具栏。例如“控制台”视图用于输出程序运行中的输出结果和运行时异常信息,其工具栏界面如图2.17所示。
图2.17 “控制台”视图的标题栏和工具栏
2.3.10 快速视图工具
快速视图工具栏包含了一组快速视图的图标按钮,该工具栏中的视图会以图标按钮形式隐藏,当单击指定工具按钮时,显示指定的视图,而该视图失去焦点时会自动隐藏到快速工具栏。默认情况下,快速视图栏出现在工作台的左下角,如图2.18所示。
图2.18 Eclipse中的工具栏
2.4 如何开发Java程序
现在读者对Eclipse工具应该有个大体的认识了,本节将通过实例介绍如何使用Eclipse完成StudyJava程序的编写和运行。
【例2.1】 在Eclipse中编写程序,必须先创建项目,Eclipse中有很多种项目,其中Java项目用于管理和编写Java程序,创建该项目的步骤如下。(实例位置:资源包\源码\02\2.01)
2.4.1 新建Java项目
(1)单击“文件”→“新建”→“项目”命令,打开“新建项目”对话框,该对话框包含创建项目的向导,在向导中选择“Java项目”节点,单击“下一步”按钮。
(2)在“新建Java项目”对话框的“项目名”文本框中输入“2.01”。在JRE区域确认“使用特定于项目的JRE(S)”为jdk-10。在“项目布局”区域选中“为源文件和类文件创建单独的文件夹”单选按钮,如图2.19所示,单击“完成”按钮。
2.4.2 新建Java类
创建Java类文件时,自动打开Java编辑器。创建Java类文件可以通过“新建Java类”向导来完成。在Eclipse的主菜单中,单击“文件”→“新建”→“”命令,打开“新建Java类”向导对话框,如图2.20所示。
图2.19 新建Java项目对话框
使用该向导对话框创建Java类的步骤如下。
(1)在“源文件夹”文本框中输入项目源程序文件夹的位置,通常向导会自动填充该文本框,没有特殊情况,不需要修改。
(2)在“包”文本框输入类文件想使用的包名,这里暂时默认为空,不输入任何信息,这样就会使用Java工程的“缺省包”。
(3)在“名称”文本框输入新建类的名称。例如StudyJava。
(4)选择public static void main(String[] args)复选框,向导在创建类文件时,会自动为该类添加main()方法,使该类成为可以运行的主类。
图2.20 “新建Java类”向导对话框
2.4.3 编写Java代码
编辑器总是位于Eclipse工作台的中间区域,该区域可以重叠放置多个编辑器,编辑器的类型可以不同,但是它们的主要功能都是完成Java程序、XML配置等代码编写或可视化设计工作。本节将向读者介绍如何使用Java编辑器和Eclipse的代码辅助功能,快速编写Java程序。
1.打开Java编辑器
在使用向导创建Java类文件之后,会自动打开Java编辑器编辑新创建的Java类文件。除此之外,打开Java编辑器最常用的方法是在“包资源管理器”视图中,双击Java源文件或者右击Java源文件,然后在弹出菜单中选择“打开方式”→“Java编辑器”命令,Java编辑器的界面如图2.21所示。
图2.21 Java编辑器界面
从图2.21中可以看到,Java编辑器以各种样式和不同的颜色突出显示Java语法。这些突出显示的语法包括如下。
程序代码注释
Javadoc注释
Java关键字
变量
字符串
技巧
在Java编辑器左侧右击,在弹出菜单中选择“显示行号”命令,可以开启Java编辑器显示行号的功能。
2.编写Java代码
Eclipse的强大之处并不在于编辑器能突出显示Java语法,而是Eclipse强大的代码辅助功能。在编写Java程序代码时,可以使用Ctrl+Alt+/快捷键自动补全Java关键字,也可以使用,Alt+/快捷键启动Eclipse代码辅助菜单。使用Eclipse的代码辅助功能编写StudyJava类的步骤如下。
在使用向导创建StudyJava类之后,向导会自动构建StudyJava类结构的部分代码,并且已经建立了main()方法,程序开发人员需要做的就是将代码补全,为程序添加相应的业务逻辑,本程序的完整代码如图2.22所示。
图2.22 HelloJava程序代码
在HelloJava程序代码中,第4行和第11行是需要由程序开发人员编写,其他代码都是自动生成。
首先来看一下第4行代码,其包括private、static两个关键字和Date类,如果在记事本中手动输入这些可能不会花费多长时间,但是无法避免会出现输入错误的情况,例如将private关键字录入为privat,缺少了字母e,这个错误可能在程序编译时才会被发现,这只是简单的关键字,如果是名称更长更复杂的关键字,则更容易出现错误,另外还需要手动添加第4行引包的代码。在Eclipse的Java编辑器中可以输入关键字的部分字母,然后使用Ctrl+Alt+/快捷键自动补全Java关键字,最后一个Date是一个类的名称应该使用Alt+/打开代码辅助菜单选择Java.utility包中的Date类,如图2.23所示。注意选择的Date类是java.util包中的,不要错选为java.sql包的Date类,然后编辑器会自动在第1行添加引包语句import java.util.Date。
图2.23 使用代码辅助
其次是第11行的程序代码,其使用System.out.println()方法输出文字信息到控制台,这是程序开发时最常使用的方法之一。当输入“.”操作符时,编辑器会自动弹出代码辅助菜单,也可以在输入部分文字之后使用Alt+/快捷键调出代码辅助菜单,完成关键语法的输入,如图2.24所示。
图2.24 代码辅助菜单
注意
System.out.println()方法在Java编辑器中可以通过输入syso和按Alt+/快捷键完成快速输入。
技巧
将光标移动到Java编辑器的错误代码位置,按Ctrl+1快捷键可以激活代码修正菜单,可以选择菜单中合适的修正方法。
2.4.4 运行Java程序
StudyJava类包含main()主方法,它是一个可以运行的主类,在Eclipse中运行StudyJava程序可以在“包资源管理器”视图中,右击StudyJava文件,在弹出菜单中选择“运行方式”→“ Java应用程序”命令,程序运行结果如图2.25所示。
图2.25 StudyJava程序在控制台的输出结果
说明
控制台中输出的日期字符串不是本地的日期格式,在以后的章节中会介绍如何格式化日期格式,到时候,读者可以尝试重新编写该示例,使用本地日期格式输出现在的字符串。
2.5 程序调试
读者在程序开发过程中会不断地体会到程序调试的重要性。为验证Java单元的运行状况,以往会在某个方法调用的开始和结束位置分别使用System.out.println()方法输出状态信息,并根据这些信息判断程序执行状况,但这种方法比较原始,而且经常导致程序代码混乱(输出的都是System.out.println()方法)。
本节将简单介绍Eclipse内置的Java调试器的使用方法,使用该调试器可以设置程序的断点,实现程序的单步执行,也可以在调试过程中查看变量和表达式的值,这样就避免在程序中编写大量的System.out.println()方法输出调试信息。
使用Eclipse的Java调试器首先要设置程序断点,然后使用单步调试分别执行程序代码的每一行。示例代码如下。
2.5.1 设置断点
设置断点是程序调试中必不可少的手段,Java调试器每次遇到程序断点时都会将当前线程挂起,即暂停当前程序的运行。
在Java编辑器中双击显示代码行号的位置,实现为当前行添加与删除断点;或者在显示代码行号的位置右击,在弹出的快捷菜单中选择“切换断点”,实现断点的添加。例如在“System.out.println("输出1行");”前添加断点,Eclipse的效果如图2.26所示。
图2.26 向Java编辑器添加断点
2.5.2 以调试方式运行Java程序
要在Eclipse中调试MyTest程序,可以在Eclipse中的MyTest.java文件的空白位置上右击,在弹出的快捷菜单中选择“调试方式”→“1 Java应用程序”。调试器将在断点处挂起当前线程,使程序暂停,如图2.27所示。
图2.27 程序执行到断点后暂停
2.5.3 程序调试
程序执行到断点被暂停后,可以通过Debug(调试)视图工具栏上的按钮执行相应的调试操作,如运行、停止等,Debug(调试)视图如图2.28所示。
图2.28 Debug(调试)视图
1.单步跳过
在Debug(调试)视图的工具栏中单击按钮或按F6键,将执行单步跳过操作,即运行单独的一行程序代码,但是不进入调用方法的内部,然后跳到下一个可执行点并暂挂线程。
2.单步跳入
在Debug(调试)视图的工具栏中单击按钮或按F5键,执行该操作将跳入调用方法或对象的内部单步执行程序并暂挂线程。
2.6 了解项目类库
Java语言开发的项目应用都需要使用类库文件,这些类库就是所谓的多个JAR文件组成的,JAR文件是Java的打包文件,例如Spring、Hibernate、Struts等是目前流行的框架技术,如果开发的项目使用了其中任何一个框架,都要把该框架中的JAR文件添加到项目的类库中,在Eclipse中称为构建路径,因为Eclipse在构建项目时需要这些类库。
为Eclipse构建路径添加类库的方法有很多种,在开始讲解这些不同的方法之前,先打开某个项目的“Java构建路径”的首选项设置界面,其步骤如下。
在需要添加类库到构建路径的项目名称上右击,在弹出的菜单中选择“构建路径”→“配置构建路径”。这时将弹出该项目属性的“Java构建路径”对话框,单击“库”选项卡,如图2.29所示。这里显示的就是当前项目所引用的类库。
图2.29 “Java构建路径”的首选项设置界面
在这个首选项界面中的“库”选项卡可以通过界面右侧提供的按钮以各种方式为该项目添加需要的JAR类库。
2.7 实战
视频讲解
2.7.1 添加JAR文件到构建路径
最简单的涉及数据库操作的项目也要添加相应数据库的JAR类库,数据库驱动类和其他框架或组件的类库都是由单个或多个JAR文件组成,如何把每个JAR文件添加到当前项目的构建路径中?
2.7.2 创建用户自定义类库
像数据库驱动类库这样少量的JAR文件可以使用添加多个JAR文件的方法,但是像Hibernate那些包含大量JAR文件的框架,或者是同时使用多个框架的项目需要添加大量的JAR文件到Eclipse的项目构建路径中,所有JAR文件都会显示在项目的“引用的库”子节点中,这样既不方便管理也不方便阅读分析。
解决该问题的办法是创建用户库,如何使用Eclipse创建用户自定义类库?
2.7.3 为项目添加类库
添加JAR文件太多会导致类库混乱不易管理,当学习了创建用户库以后,可以使用添加库功能把指定的库添加到构建路径中。这里所说的库包括自定义的用户库和各种插件带的库,例如MyEclipse便自带了很多框架的类库。下面介绍一下如何向Eclipse的构建路径中添加类库。
2.7.4 为项目添加类文件夹
在Eclipse中的Java项目包含src和bin文件夹,其中src文件夹中存放的是Java源代码文件,而bin文件夹中用于存放编译后的class字节码文件。如何使用Eclipse保存已经编译的class字节码文件的文件夹?
2.7.5 接收用户在控制台的输入
程序的主要职责之一就是与用户交互,如果在学习过程中的实例也添加与用户的交互能力,不但可以提高程序的趣味性,也可以添加程序的灵活处理能力。下面介绍的实例可以接收用户的输入,然后输出针对该输入内容的提示信息,实例运行结果如图2.30所示。(实例位置:资源包\源码\02\实战\01)
图2.30 实例运行结果